CN203216281U - 具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽，属于铜流槽结构改进的技术领域，包括带有凹槽的壁体，凹槽的内壁上复合有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层。本实用新型针对铜流槽应用在特殊部位易被冲刷和浸蚀寿命短等特点，在铜流槽的凹槽内采用纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层提高铜流槽的抗冲刷和浸蚀能力。因碳化硅具有高硬度、高熔点、高的热稳定性、良好的导热性等诸多优异性能。SiC增强铜基材料不仅可保持铜优异的导电、导热性能和耐蚀性能，而且可大大改善铜的强度低，耐磨性差，高温下较易软化变形等缺点，从而使铜流槽的耐高温性、耐腐蚀性、耐磨性及耐冲蚀等性能大大提高，延长其使用寿命，确保安全生产。

Description

具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽

技术领域

本实用新型涉及一种具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽，属于铜流槽结构改进的技术领域。

背景技术

随着我国经济的持续强势增长，国家对冶金行业环保、节能降耗要求日益提高。近年来各大钢铁厂和有色冶炼厂冶炼炉多在快速扩容，为了延长大型冶炼成套设备的使用寿命，根据国外应用铜冷却板的经验，已将大量铸铜水套和铜流槽广泛的应用于双闪炉、奥斯麦特炉、艾萨炉、富氧顶吹炉、铅锌冶炼炉、贫化电炉、基夫赛特炉、镍铁电炉、高炉等炉体中延长其使用寿命。该冷却装备是钢铁和有色冶金行业重大装备的关键部件之一，其性能和寿命决定冶炼炉的安全生产和经济效益。因此受到冶金行业工作者广泛关注。工业性应用证明目前存在渣线铜水套、熔液输送铜流槽、流放口铜水套等特殊部位存在被高温渣与金属熔液冲刷和浸蚀产生孔洞和啃食现象，影响成套设备的正常运行。

实用新型内容

针对上述铸铜水套和铜流槽应用在特殊部位易被冲刷和浸蚀寿命短等问题，本实用新型提供一种提高了抗冲刷、耐浸蚀性能的具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

    一种具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽，包括带有凹槽的壁体，凹槽的内壁上复合有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层。

    作为上述方案的进一步设置，所述纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层复合在凹槽的槽底及下端槽壁上。

    所述纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的厚度为5mm。

所述壁体的截面呈凹字型结构。

所述壁体内预埋有数根冷却管道，每根冷却管道的两端分别安装有进水管、出水管，且进水管和出水管均由壁体内延伸至壁体外，同时进水管和出水管在相应的壁体外壁上均设置有护管凸台。

所述护管凸台与壁体之间为整体式结构（即护管凸台与壁体一次铸造成型）。

    所述壁体上安装有带法兰孔的法兰，且法兰与壁体之间为整体式结构。

    本实用新型针对铜流槽应用在特殊部位易被冲刷和浸蚀寿命短等特点，在铜流槽的凹槽内采用纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层提高铜流槽的抗冲刷和浸蚀能力。因碳化硅具有高硬度、高熔点、高的热稳定性、良好的导热性等诸多优异性能。SiC增强铜基材料不仅可保持铜优异的导电、导热性能和耐蚀性能，而且可大大改善铜的强度低，耐磨性差，高温下较易软化变形等缺点，从而使铜流槽的耐高温性、耐腐蚀性、耐磨性及耐冲蚀等性能大大提高，延长其使用寿命，确保安全生产。

    本实用新型具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽的应用，可实现成套设备的高效强化冶炼，提高产量，排除安全隐患，减少大修次数，降低工人劳动强度高，为企业节约大量的生产成本。同时取代工艺复杂昂贵的铜水套、铜流槽表面堆焊耐磨合金技术。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图1的左视结构示意图；

图4为图2中的A-A向剖视结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽，包括带有凹槽18的壁体1，凹槽18的内壁上复合有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层2。纳米碳化硅增强铜基复合材料在高温条件下被喷涂到凹槽18的内壁上，喷涂的温度优选为900±20℃。纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层2的厚度优选为5mm。作为进一步的优选，纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层2复合在凹槽18的槽底及下端槽壁上。

壁体1的截面呈凹字型结构。

壁体1内预埋有数根冷却管道，每根冷却管道的两端分别安装有进水管、出水管，且进水管和出水管均由壁体1内延伸至壁体1外，同时进水管和出水管在相应的壁体外壁上均设置有护管凸台。本实施例中，壁体1左侧内预埋有冷却管道8、冷却管道5，冷却管道8的进水管3、出水管4以及冷却管道5的进水管6、出水管7均位于壁体1左侧面上；壁体1右侧内预埋有冷却管道14、冷却管道11，冷却管道14的进水管12、出水管13以及冷却管道11的进水管9、出水管10均位于壁体1右侧面上。其中冷却管道5、8、11、14采用整根T2铜管弯制而成预埋在壁体1内，采用特制管卡在石墨铸型内定位，进、出水管处均设有护管凸台15。冷却管道5、8、11、14均呈凹字形或蛇形，且冷却管道5、8、11、14，进水管3、6、12、9以及出水管4、7、13、10的截面孔型均呈圆状。护管凸台15和壁体1一次铸造成型（即护管凸台15与壁体1之间为整体式结构），铸件开箱温度控制在900±20℃直接喷涂SiC/Cu复合材料。毛坯切割冒口后机械加工安装法兰孔17。法兰16和壁体1为整体式结构。

    本实用新型是通过冷却水流经预埋在壁体1内的冷却管道5、8、11、14时，强制冷却壁体1凹槽18内的纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层2，保证涂层不过热, 最终达到延长冶炼炉寿命的目的。

本实用新型通过在凹槽18的内壁上复合有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层2，不仅能保持铜优异的导电、导热性能，还可增强铜的强度，还具有良好的耐高温腐蚀、耐磨、耐冲蚀等性能，再加上壁体1内部预埋有合理分布的冷却管道，通过纯铜的高导热性能迅速冷却纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层2（即SiC/Cu复合材料涂层），保证涂层不过热，实现成套冶炼炉的高效强化冶炼，提高产量，排除安全隐患，减少大修次数，降低工人劳动强度高，为企业节约大量的生产成本。同时取代工艺复杂昂贵的铜水套、铜流槽表面堆焊耐磨合金技术，降低生产成本，提升企业经济效益。

总之，本实用新型具有耐高温、耐损耗、安全、经久耐用，维护费用低等特点，为实现成套冶炼炉的高效强化冶炼，提高产量，稳定运行供了保障。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽，其特征在于：包括带有凹槽的壁体，凹槽的内壁上复合有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层。

2.如权利要求1所述的具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽，其特征在于：所述纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层复合在凹槽的槽底及下端槽壁上。

3.如权利要求1或2所述的具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽，其特征在于：所述纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的厚度为5mm。

4.如权利要求1或2所述的具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽，其特征在于：所述壁体的截面呈凹字型结构。

5.如权利要求4所述的具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽，其特征在于：所述壁体内预埋有数根冷却管道，每根冷却管道的两端分别安装有进水管、出水管，且进水管和出水管均由壁体内延伸至壁体外，同时进水管和出水管在相应的壁体外壁上均设置有护管凸台。

6.如权利要求5所述的具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽，其特征在于：所述护管凸台与壁体之间为整体式结构。

7.如权利要求1所述的具有纳米碳化硅增强铜基复合材料涂层的铜流槽，其特征在于：所述壁体上安装有带法兰孔的法兰，且法兰与壁体之间为整体式结构。

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